Mõistagi oli kõik eelnev käesoleva õpiku kontekstis vaid taust füüsika kui loodus­teaduse määratlemisele. Füüsika on loodusteadus, mis uurib looduse põhivormide liikumist ja looduses esinevaid vastastikmõjusid. Füüsika opereerib kõigil looduse struktuuritasemetel, alates alusosakestest kuni Universumini tervikuna, kuid delegeerib probleemi sageli mõnele teisele loodusteadusele, mille uurimismeetodid on antud tasemel sobivamad. Kõik loodusteadused püüavad tänapäeval üha rohkem muutuda täppisteadusteks, opereerides eelistatult arvuliste andmetega ning kasutades andmete töötlemisel ja oma mudelite kirjeldamisel matemaatikat. Kõige rohkem on see seni õnnestunud füüsikal. Seepärast pole liialdus öelda, et füüsika uurib looduse põhivorme (ainet ja välja) täppisteaduslike meetoditega. Loodusteaduste vajadus matemaatika järele on erinev, suurenedes liikumisel geograafia ning bioloogia juurest üle keemia kuni füüsikani. Füüsikat eristab teistest loodusteadustest kõigepealt matemaatiliste meetodite kõige ulatuslikum rakendamine. 

Füüsika käsitleb füüsikalisi objekte. Üldiselt on objekt see ese, nähtus või kujutlus, millega meie (inimesed kui subjektid) – parajasti tegeleme. Füüsikalisteks objektideks on eelkõige esemed (füüsikas öeldakse – kehad) ja kõige üldisemad looduse nähtused (sulamine, aurustumine, laetud kehade tõmbumine või tõukumine jne). Kehade vastastikmõjusid (tõmbumist või tõukumist) vahendavad väljad on siis mõistagi ka füüsikalisteks objektideks. Tuntuimateks näideteks väljade kohta on elektriväli ja magnetväli, millega oleme põhikoolis juba natuke tutvunud. 

Laiemas tähenduses võib füüsikalisteks objektideks nimetada ka loodust uuriva inimese (vaatleja) välja mõeldud objekte, niivõrd kui need kontrollitavalt suhestuvad looduses reaalselt eksisteerivate objektidega. Selles mõttes on füüsikalisteks objektideks näiteks füüsikateooriates esinevad hüpoteetilised osakesed, mille olemasolu pole veel täielikku katselist kinnitust leidnud.

Füüsika kujundab füüsikaliste objektide kõige üldisemaid mudeleid, mida laialdaselt kasutavad ka teised loodusteadused. Loodus on väga mitmekesine, mistõttu uuritava objekti kõigi omaduste samaaegne arvestamine on üldjuhul võimatu ja sageli ka mitte­vajalik. Füüsikaline mudel rõhutab loodusobjekti neid omadusi, mis on antud kontekstis olulised.

Füüsika kui loodusteaduse olemust õigesti mõistes tuleb arvestada, et füüsika kooliülesanne on arutlus ülesande koostaja poolt ette antud mudeli raames ja mudeli täpsustamisel muutub ka ülesande vastus. Kui me näiteks uurime kahuri laskekaugust, siis on kasutatava mudeli kõige tähtsamaks tingimuseks kiirus, millega mürsk kahuritorust välja lendab. Kindlasti tuleb kõigis vähegi töötavates kahurilasu füüsikalistes mudelites arvestada ka mürsule lennu ajal mõjuvat raskusjõudu. Mürsule õhu poolt mõjuv takistusjõud aga jäetakse kooliülesandes tavaliselt arvestamata. Niisiis pole füüsikaline mudel enamasti mitte tegelikkuse vähendatud koopia, nagu seda näiteks on laeva-, lennuki- või automudel. Tegelikkust vähendavatest ja suurendavatest füüsikalistest mudelitest tuleb juttu allpool (p.2.5.1). 

Nagu juba öeldud (p.1.1.1), kasutab füüsika erilist keelt, milles esinevad väga kindla tähendusega sõnad ning märgid – füüsikalised suurused, nende mõõtühikud ja nii suuruste kui mõõtühikute tähised. Väga oluline on mõista, et me õpime füüsikaliste suuruste definitsioone lähtuvalt soovist väljendada oma mõtteid lühidalt. Kui me ei kasutaks füüsikalisi suurusi, siis peaksime uuritavat olukorda väga paljusõnaliselt kirjeldama. Sisuliselt tähendaks see füüsikaliste suuruste määratluste paljukordset väsitavat ümberjutustamist. Näiteks kui me oleme põhikoolis hästi ära õppinud rõhu mõiste, siis on meie jaoks kohe arusaadav lause Vedeliku rõhk anuma põhjale on 3000 paskalit. Rõhu mõiste kasutamist vältides peaksime sedasama mõtet väljendama lausega Anuma põhja pindala igale ruutmeetrile mõjub põhja pinnaga ristuvas suunas jõud 3000 njuutonit. See lause on eelmisest palju pikem ning füüsikalisi suurusi ja ühikuid mitte tundva inimese jaoks üldse mitte selgem, sest oluliselt on suurenenud tundmatute sõnade arv (pindala, ruutmeeter, jõud, njuuton). Füüsikalised suurused ja mõõtühikud moodustavad süsteemi, milles mõned suurused ja ühikud on valitud vastavalt põhisuurusteks ja põhiühikuteks. Olles aru saanud füüsikaliste põhisuuruste olemusest, võime nendest lähtudes rangelt tuletada kõik teised suurused. Nii tekivad omalaadsed suuruste või ühikute „puud“, mida me edaspidi (p.2.3.4) uurime lähemalt.

Füüsikaliste suuruste omavahelise seose kohta kehtivaid lauseid, mis on kirja pandud tähiste abil, tunneme füüsika valemitena. Valemite kasutamine võimaldab meil oma mõtteid veelgi lühemalt kirja panna. Nii on kogu eelmises lõigus toodud näide kompaktselt esitatav rõhu definitsioonivalemina 

mis aga on arusaadav vaid inimesele, kes tunneb kasutatud füüsikalisi suurusi ja nende tähiseid. Pahatihti taandatakse füüsika tundmine valemite päheõppimisele ja nende rakendamise oskusele. See oskus on aga üpris väärtusetu, kui puudub sügavam teadmine füüsikaliste suuruste olemuse ja valemite mõtte kohta. Valemite mõtet mitte mõistev inimene lahendab füüsika ülesannet nagu ristsõnamõistatust. 

Igaüks, kes on piisavalt palju lahendanud ühe ja sellesama autori ristsõnu, teab hästi, et neis ristsõnades esinevad mõisted korduvad, sest ka autori teadmistel on piir. Kui näiteks ristsõnas esineb küsimus Maakitsus Tais – 3 tähte, siis piisavalt palju ristsõnu lahendanud inimene lihtsalt teab, et sinna tuleb kirjutada tähed KRA. Ta kirjutab need tähed ja lahendab ristsõna edukalt – absoluutselt teadmata, et Tai on riik Kagu-Aasias, ning teadmata, mis asi on maakitsus. Lahendaja on küll mehaaniliselt ära õppinud seose Maakitsus Tais – Kra, kuid ta pole mõistnud seose mõtet. Tähekombinatsioon Kra on tema jaoks pime sümbol ehk sümbol, mille tähendust ta ei tea. Nii on ka ülalpool toodud kolmetäheline kombinatsioon ehk füüsika valem p = F / S, pime sümbol inimese jaoks, kes ei tea, mida näitavad rõhk, jõud ja pindala. Olles valemid mehaaniliselt pähe õppinud, võib inimene küll füüsika ülesande formaalselt edukalt lahendada, asendades valemis tähed arvudega ning seejärel korrutades või jagades, kuid sellisest oskusest on reaalelus vähe kasu. Nii ongi gümnaasiumi füüsika ainekavas nüüdseks loobutud valemite peast teadmise nõudest. Gümnasist peab vaid suutma sobiva valemi teiste hulgast ära tunda.

Rõhutagem, et füüsikalised suurused ning nende mõõt-ühikud on samuti looduse mudelid. Kui me näiteks mõõdame koolilaua pikkust, siis ei huvita meid parajasti laua laius või kõrgus, rääkimata lauapinna värvusest või materjalist. Nii saame looduse ühe lihtsaima mudelina füüsikalise suuruse nimega pikkus, aga põhimõtteliselt samamoodi ka teised füüsikalised suurused. Niisiis erineb füüsika teistest loodusteadustest selle poolest, et ta annab neile füüsikaliste suuruste näol kasutada looduse kõige üldisemad mudelid. Vastupidist me eriti ei tähelda, sest teiste loodusteaduste mudelid ei ole reeglina füüsikale vajalikul määral üldkehtivad. 

Füüsika kolmandat peamist erinevust teistest loodusteadustest oleme juba maininud. See on hästi näha looduse struktuuritasemete skeemilt (J.1.1). Kui bioloogia võib struktuuritaseme mõõtme vähenemise käigus oma probleemi edasi suunata keemiale ning keemia omakorda füüsikale, siis füüsikal pole probleemi enam kuhugi suunata. Bioloogia ei pea seletama, miks aatomid biomolekulides on seotud just sellel või teisel viisil. Sideme probleemidega tegeleb keemia. Samas ei pea keemia seletama, miks aatomid omavad just selliseid mõõtmeid või miks aatomi kõige sisemises elektronkihis ei saa olla üle kahe elektroni. Neile küsimustele vastab füüsika. Füüsika seletab ära nii aatomi, selle tuuma kui ka tuumaosakeste (prootonite ja neutronite) siseehituse, kuid peab esialgu tunnistama oma jõuetust „piilumisel“ kvarkide sisemusse. 

Analoogiliselt võib geograafia probleemi mõõtme suurenemisel pöörduda abi saamiseks füüsika poole. Näiteks nendib geograafia fakti, et inimeste poolt kasutatava ajaarvestuse aluseks on Maa ja Kuu perioodiline liikumine, aga millised need liikumised täpselt on ja kuidas nad kajastuvad kalendris, see on juba füüsika teema. Füüsika seletab Päikesesüsteemi komponentide liikumist ja teket, kuid ei suuda hetkel veel anda kõikehõlmavat vastust küsimusele, miks ikkagi Universum tervikuna kiirenevalt paisub. Pole ka olemas ühtegi teist loodusteadust, millele füüsika selle probleemi edasi suunata saaks. Niisiis tegeleb füüsika looduse äärmiste struktuuritasemetega. See eristab füüsikat kõige selgemini teistest loodusteadustest. 

Võtame nüüd kokku füüsika peamised erinevused teis­test loodusteadustest: 

1. Füüsikale on omane täppisteaduslike (matemaatiliste) meetodite kõige ulatuslikum rakendamine; 

2. Füüsika tekitab looduse kõige üldisemad mudelid (füüsikalised suurused ja nende mõõtühikud), kõik teised loodusteadused kasutavad neid; 

3. Füüsika tegevusala hõlmab kogu loodusobjektide mõõt­mete skaalat. Füüsika tegeleb kõige suuremate ja ka kõige väiksemate loodusobjektidega. 

Käesoleva teema lõpetuseks märkigem, et füüsikaline maailmapilt, mida me endil gümnaasiumi füüsikaõppe käigus kujundama asume, on kas ühe inimese või kogu inimühiskonna arengu mingile kindlale perioodile iseloomulik ettekujutus maailma (looduse) koostisosadest ja nendevahelistest seostest kui füüsikalistest objektidest. Füüsikaline maailmapilt on tervik, millesse uued teadmised kas sobituvad või siis sunnivad maailmapilti muutma. Viimane tähelepanek kehtib muide nii üksikisiku kui ka terve inimühiskonna kohta. Maailmapildi terviklikkus aga peegeldab looduse enda terviklikkust ja sisemist kooskõlalisust. Midagi tõeliselt uut suudavad loodusteadustes avastada vaid need, kellel on olemas terviklik maailmapilt. Vaid nemad saavad märgata, et “midagi on vahelt puudu”. Kuid ka tavakodanikule annab kooskõlalise maailmapildi omamine sisemise kindlustunde. Annab näiteks suutlikkuse läbi näha reklaamikampaaniates pahatihti esinevaid ebateaduslikke väiteid ja järelikult aitab mitte langeda petuskeemide ohvriks.